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1702248431 让·多米尼克·鲍比是一位“闭锁综合征”患者,他生动地描述了这种病的症状。鲍比在1995年患了中风,之前他是法国时尚杂志《她》(Elle)的主编。中风后,鲍比昏迷了20天,然后康复了——至少从精神层面来说是康复了。鲍比醒来时发现自己全身几乎无法动弹,除了眼睛可以转动,头可以稍微动一下。令人惊奇的是,仅仅靠眨动左眼和一位耐心的记录者的协助,鲍比写了一本书。记录者念出字母表上的字母,鲍比用眨眼睛的动作选择需要的字母。鲍比的著作《潜水钟与蝴蝶》(The Diving Bell and the Butterfy)是一本令人印象深刻的回忆录,在书中鲍比记录了他患病之前的生活,以及患病后精神囚牢般的生活。
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1702248433 围绕脑干的部分是边缘系统(limbic system),这是人类与最早的哺乳动物共同拥有的区域。这一区域可以称作本能中心,决定了我们的性取向和性嗜好。边缘系统影响饥饿和口渴的感觉,能调节体温,而边缘系统神经元有节奏地运作使我们的生物钟具有规律。另外,像愤怒、恐惧这些原始的情绪,以及逃离危险或挺身而战的本能反应,都是由边缘系统决定的。有意思的是,我们感受到的恐惧的类型暗示着这一系统的老化程度。尽管每年车祸导致的死亡人数成千上万,但又有多少人会因此而害怕搭车呢?被蜘蛛咬伤不会致命,但还是有不少人(很可能你就是其中一个)害怕这种爬行的昆虫。这是因为几百万年前,蜘蛛对人类来说确实是一种致命的威胁,而因为进化具有惰性,没有更新这种恐惧的感觉。
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1702248435 在大脑的这一中间地带,有一个特殊的区域值得一提,那就是丘脑(thalamus)。丘脑是大脑的中转站,将大脑各个部位联结起来。如果丘脑的某些部分受到损伤,而其他部位完好无缺,患者也会变成植物人,几乎没有意识。丘脑是影响我们感觉的重要结构,能使信息在大脑内顺畅流通。
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1702248437 我们本能的恐惧没有及时更新的原因之一是,现代生活的许多方面太新了(如汽车的使用),以致自然选择还不能形成相应的反应。另一个原因与大脑的第三个区域,即大脑皮层(cortex)有关。大脑皮层最晚出现,是包裹在大脑其他部分的外壳(“大脑皮层”这个词源自拉丁语,原意是“树皮”的意思),只有高级哺乳动物才具有大脑皮层。进化不需要更新我们天生的恐惧情绪,因为我们有大脑皮层这一强大的信息处理机制。我们能够通过学习获得所需要的新的恐惧情绪,如果有必要,我们还能够压制已有的恐惧情绪。我们最为复杂、灵活的精神活动发生在大脑皮层这一区域。大脑皮层能够复制、甚至可能改变或控制大脑其他两个较为原始的区域的功能,但是同一种功能发生在大脑皮层会比发生在其他两个区域更为复杂。
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1702248439 大脑皮层也存在大量的冗余现象。大脑皮层由四部分(或者称为四叶)组成(见图4),大脑左右半球各有四叶,呈对称分布。枕叶(the occipital lobes)位于大脑皮层最后部,离眼睛最远,却负责处理视觉信息。颞叶(temporal lobes)位于大脑中间底端,处理听觉信息,并具有部分语言功能(尤其是左脑)和识别物体的高级视觉功能,还有长期记忆功能——存储我们见过的脸孔的信息,经历的事情以及对意义的感知。顶叶(parietal lobes)位于大脑后部顶端,处理空间信息和触觉信息。空间信息处理体现为:表现数目,以及通过记住一个空间的多种事物进行短期记忆。顶叶还具有集中注意力、关注细节的能力。顶叶的后部负责处理复杂的思想,如智商测试。
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1702248441 额叶(the frontal lobes)与枕叶、颞叶、顶叶相比,特别不一样。额叶不参与任何感觉信息处理(尽管额叶靠近位于大脑前部下端的嗅觉中枢)。移除一个大脑半球大部分的额叶,不会造成明显的损伤(除了主要运动区所在的额叶后部之外——我们暂且忽略这一部分)。失去大部分右半脑额叶的患者,可能还可以正常行动,感觉也没受任何影响,几乎没有丧失任何记忆。第1章里盖奇的例子表明,额叶的损伤会造成一些微妙的变化。盖奇失去额叶最前面的部分,导致性格大变。这一部分被称为眶额叶皮层(orbitofrontal cortex),是次级情感中心,对边缘系统——人类神经系统进化中第二古老的区域——较为原始的情感起补充作用。我们复杂的情感在这里被激活,如在社交场合如何应对,如何根据风险或回报的程度采取相应的行动。
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1702248443 额叶的其他部分负责处理我们最为抽象的思想。这一部分与智商直接相关,负责处理复杂或新奇的任务。
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1702248445 额叶外侧的中间部分称为外侧前额叶皮层(the lateral prefrontal cortex),与意识的关系最为密切,许多功能与后顶叶皮层(the posterior parietal cortex)相同。
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1702248447 这里,有几点需要说明。第一,谈到“爬行动物脑”时,我并不是暗示进化早期的动物(人类的祖先从这些动物中分化出来)太原始了,不能以复杂的方式进行学习。几亿年前人类的祖先从中脱离出来的那些动物,有充足的时间进化形成高级的神经系统。
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1702248449 第二点要说明的是,我们大脑的三个区域之间不是互相独立的。三个区域相互紧密联系,一起运作,共同的目的是使我们生存和繁衍。如果有必要,任何一个区域都可以负责指挥,有时候各等级之间还会产生竞争。例如,当我们发现草丛中有一条毒蛇时,边缘系统负责恐惧刺激的杏仁核(amygdala)会马上开始指挥工作。位于中间的边缘系统执行来自高级的大脑皮层发出的“赶紧逃离”的指令,同时执行脑干的指令——加快呼吸,以产生更多的能量快速逃离危险。但是过了一会儿,我们还可以根据大脑皮层的指令小心翼翼地回来,接近毒蛇。我们会压抑来自边缘系统的信息,并刻意平缓呼吸(通过大脑皮层传给脑干的信息),这样我们就可以在一个安全的距离内仔细观察这条毒蛇了。
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1702248451 如果我们失去意识,“爬行动物脑”的基本功能不受影响,由此可以肯定,意识与那些基本的、对我们的生存至关重要的信息处理(如呼吸)无关。也就是说,意识可能与脑干无关。
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1702248453 大脑的其他两个区域——边缘系统和大脑皮层,在麻醉时处于停滞状态,也不可能产生意识。
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1702248458 贪婪的大脑:为何人类会无止境地寻求意义 [:1702247396]
1702248459 贪婪的大脑:为何人类会无止境地寻求意义 无意识状态下神经元的同步性
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1702248461 大部分麻醉剂发挥效用的机制是,不断产生一种称为Y-氨基丁酸(GABA)的神经递质,抑制大脑皮层的神经元活动。在这种抑制的状态,神经元发射变得比平时更加协调,没有差别性:大脑皮层的电波以缓慢的、强烈的节奏(δ节奏)每秒钟几次在波动。
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1702248463 这种情况乍看起来令人感到困惑,甚至觉得自相矛盾:意识渐渐模糊,而大脑的活动却更猛烈、更有节奏。但是考虑到大脑主要的、持续的任务是信息处理,就不会对这种情况感到奇怪了。为了说明信息处理与脑电波的关联性,我要在此处稍稍离题,解释一下脑电波。
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1702248465 报纸上经常提到脑电波:注意力集中时的脑电波是β波,沉思时是θ波,等等。这种大脑模式究竟有什么意义呢?我们用脑电图描记器(EEG)来探测隐藏的脑电波:将一组电极连接到头皮上,每一个电极探测由上百万个神经元发出的电波。
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1702248467 假设神经活动是一群随意组合的游客的活动。这些游客(神经元)正在一次喧闹的航行途中,开始还互不相识,现在一些游客已经混得很熟了。经过一天的航行,他们来到海岸边的一个国家公园,分散着从不同方向攀登公园里面起伏的山坡,每个游客都与经过身旁的其他游客简短地聊几句,聊聊下面马路上发生的事故,或者地平线上的某个有趣的古代巨石圆阵。
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1702248469 再假设一个星期后,来了同样数量的人。但这次是一支部队,由一个军士长指挥,整个部队步调统一地前进着。一个人乘坐飞机(EEG电极)路过,远远地看到这个队伍,他觉得这些士兵很有效率,让人印象深刻,甚至会觉得这些士兵的数量比上周附近山坡上游客的数量要多(其实不是这样)。从空中往下看,好像一列穿着卡其绿衣服的人在郊外以缓慢、稳定、有力的节奏上上下下地移动。相比之下,游客太分散,没法计算他们的人数,而且在山顶上的游客人数要比士兵少很多。
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1702248471 虽然士兵的队伍比游客有秩序,但是他们很无趣,也没有好奇心。除了关注前面士兵的步伐,他们不会去注意任何其他事情,如马路上发生的事情或巨石圆阵。他们实际上是一个整体。如果有人试图使这沉闷的旅行活跃一点,而与旁边的人交谈上几句,被军士长发现,就要受到严厉的训斥,交谈者也就马上不做声了。这严重限制了士兵们获取及传递关于周围环境的有用信息。
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1702248473 因此,无意识状态下(如全身麻醉后的状态)的神经元以整齐、缓慢、沉重的方式在运作,只能处理最低限度的大脑信息。这些神经元可能在努力传递比附近神经元更多的信息,但是由于太多的神经元在步调一致地运作,他们接收不到任何可以传递的原始信息。
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1702248475 只有神经系统内信息之间进行积极的转移与混合,才能产生意识。这就是我们具有意识,而细菌和植物不具备意识的一个重要因素。相比之下,细菌和植物的信息处理只是发生在蛋白质——DNA这一小范围内。
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